双激光短程机动车测速仪研究

发布时间：2017-04-24 15:20

  本文关键词：双激光短程机动车测速仪研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机动车速度检测技术是智能交通道路安全领域研究的重要内容,同时也是交警执法过程中必不可少的重要依据。因此研制实时性强、精确度高的机动车测速装置对提高交警执法凭证的准确度和可信度,遏制超速行驶的违法行为,减少因超速驾驶引起交通事故所造成的不必要的损失,构建和谐安全的道路安全运输驾驶环境是非常有必要的。随着激光测距技术精确度的提高,特别是短程测量领域检测精确度的不断地提高、激光测距仪成本不断降低,使激光测距技术在交通运输安全领域应用越来越广泛。基于激光测距技术的双激光测速仪通过检测机动车通过两束激光的时间差及固定位移量来计算机动车行驶速度,具有检测精确度高、测速时间短以及反侦测等优点,在机动车速度检测领域得到了广泛的应用。本文主要研究内容如下：(1)提出了一种基于双激光传感器所提取的两条轮廓曲线上的同一采样点距离信息以及时间序列信息来计算机动车速度的方法,并建立基于车身高度补偿的速度检测模型,有效地减少了传统双激光短程机动车测速仪在使用过程中由于忽略车身高度的几何形变引起位移量测量误差；并深入分析了双激光传感器间夹角变化所造成的影响,对双激光短程机动车测速仪各参数进行了量化分析。(2)设计实现了基于轮廓匹配点的双激光测速算法,重点研究了轮廓曲线特征点提取方法,结合轮廓曲线形态突变特征和有序性对基于离散Frechet距离相似性判定算法进行改进,有效提高了离散Frechet距离计算速度,并能够获得两条轮廓离散点之间的对应关系。(3)完成了基于AT91SAM9G20处理器实现了双激光测速模块的硬件设计,并在嵌入式Linux系统下进行了测速软件的设计,实现了激光数据的接收与处理、轮廓匹配点提取、速度计算和结果输出等功能。
【关键词】：双激光测速仪 离散Fréchet距离 特征点匹配
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.116
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题背景及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.3 论文主要内容安排11-13
• 第二章 双激光短程测速研究13-20
• 2.1 双激光短程测速原理13-14
• 2.2 双激光短程测速误差分析14-16
• 2.3 主要参数及其对精度的影响分析16-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 基于轮廓曲线匹配的机动车激光测速算法设20-34
• 3.1 概述20-21
• 3.2 离散Fréchet距离21-23
• 3.3 激光采集轮廓信息的预处理23-26
• 3.4 优化搜索空间26-30
• 3.5 基于离散Fréchet距离的轮廓匹配点提取30-31
• 3.6 基于轮廓匹配点的双激光测速算法31-33
• 3.7 本章总结33-34
• 第四章 软硬件设计和实现34-50
• 4.1 总体设计方案34-35
• 4.2 激光测距传感器35-36
• 4.3 数据处理单元36-47
• 4.3.1 硬件设计37-44
• 4.3.2 软件设计44-47
• 4.4 室外安装壳体设计47-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第五章 现场试验与数据评价50-58
• 5.1 误差分析50-54
• 5.1.1 激光脉冲频率影响50-51
• 5.1.2 误差计算分析51-54
• 5.2 测速比对实验及数据评价54-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 论文工作总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 附录A63-69
• 附录B69-71
• 附录C71-72
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文72-73
• 致谢73

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